Recent Y chromosome divergence despite ancient origin of dioecy in poplars (Populus).

Geraldes, A., Hefer, C.A., Capron, A., Kolosova, N., Martinez-Nuñez, F., Soolanayakanahally, R.Y., Stanton, B., Guy, R.D., Mansfield, S.D., Douglas, C.J., et Cronk, Q.C. (2015). « Recent Y chromosome divergence despite ancient origin of dioecy in poplars (Populus). », Molecular Ecology, 24(13), p. 3243-3256. doi : 10.1111/mec.13126  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Toutes les espèces du genre Populus (peuplier, tremble) sont dioïques, ce qui porte à croire à l’origine ancienne de cette propriété. Malgré l’existence de certains contre‑exemples empiriques, la théorie semble indiquer que les régions non recombinantes liées aux chromosomes sexuels devraient s’étendre rapidement, devenant finalement des chromosomes hétéromorphes. À titre de comparaison, nous montrons, à l’aide d’analyses du génome entier, que la région associée aux chromosomes sexuels chez Populus trichocarpa est petite et beaucoup plus récente comparativement à l’âge du genre. Cela signifie que la détermination du sexe est très labile en ce qui concerne le peuplier, ce qui concorde avec les données récentes sur un changement (turnover) des régions déterminant le sexe chez les animaux. Nous avons effectué le reséquençage du génome entier de 52 individus de peuplier de l’Ouest (P. trichocarpa) et de 34 individus de peuplier baumier (Populus balsamifera) de sexe connu. Des études d’association pangénomique pour ces populations non structurées ont permis d’identifier 650 SNP (polymorphismes mononucléotidiques) associés de manière significative aux chromosomes sexuels. Nous estimons la taille de la région liée aux chromosomes sexuels à environ 100 kbp. Tous les SNP associés de manière significative aux chromosomes sexuels présentaient un fort déséquilibre de liaison, malgré le fait qu’ils aient été cartographiés sur six chromosomes différents (et sur trois variantes non répertoriées) dans la version 2.2 du génome de référence. Nous montrons que cela est probablement dû à une erreur d’assemblage du génome. Le patron de ségrégation des SNP associés aux chromosomes sexuels a révélé qu’il s’agit d’un système de détermination du sexe XY. Les âges de divergence estimés des séquences haplotypiques des chromosomes XY (6‑7 millions d’années) sont beaucoup plus récents que la divergence du peuplier (P. trichocarpa) et du tremble (Populus tremuloides). Ainsi, chez P. tremuloides, nous n’avons trouvé aucune divergence haplotypique des chromosomes XY dans la région déterminant le sexe de P. trichocarpa. Par conséquent, l’architecture génomique du sexe chez ces deux espèces est différente, ce qui laisse supposer qu’au moins un phénomène de changement (turnover event) s’est produit dans un passé récent.

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